内容
CPM M4 工具鋼: 特性、プロセス、用途
- ジョン
CPM M4 工具鋼は、優れた耐摩耗性と靭性を備え、高性能材料の世界で傑出した存在です。この記事では、SteelPro Group がその主な特性と用途について説明します。当社は、精度と耐久性が求められる業界のニーズに合わせてカスタマイズされた CPM M4 鋼製品も提供しています。
CPM M4 工具鋼とは何ですか?
CPM M4 は、優れた耐摩耗性、耐衝撃性、曲げ強度で知られる高バナジウム粉末冶金 (PM) 高速度鋼です。これらの特性により、切削工具や冷間加工用金型に最適です。M2 などの従来の高速度鋼と比較すると、CPM M4 は工具寿命が長く、靭性にも優れています。ただし、その硬度と耐久性は、硬化状態での加工には課題をもたらします。
CPM M4 鋼と同等のものは何ですか?
CPM M4 工具鋼には同等のグレードがあります。
- S690
- 1.3343 規格
- JIS SKH51
- ISO HS 6-5-3
- BS4659-3 試験概要
- GB T9
CPM M4工具鋼の化学組成
CPM M4 工具鋼の化学組成は、クロム、モリブデン、タングステン、バナジウムを豊富に含んでいます。炭素含有量が多いため、強固な硬度が確保され、バナジウムとタングステンにより靭性と熱安定性が向上します。次の表は、CPM M4 工具鋼の化学組成の概要を示しています。
| エレメント | 含有量（wt%） |
| カーボン（C） | ≤ 1.35 |
| 硫黄（S） | ≤ 0.06 |
| クロム（Cr） | ≤ 4.25 |
| モリブデン (Mo) | ≤ 4.5 |
| タングステン（W） | ≤ 5.75 |
| バナジウム (V) | ≤ 4 |
CPM M4工具鋼の物理的特性
CPM M4 工具鋼は、高密度と強力な熱伝導性で知られており、熱負荷の高い環境でも安定性と信頼性に優れています。熱膨張係数が低いため、温度変化にさらされてもサイズの変化が最小限に抑えられます。次の表は、CPM M4 鋼の主要な物理的特性を示しています。
| プロパティ | メートル | インペリアル |
| 密度 | 7.80 g/cm³ | 0.282 lb/in³ |
| 熱伝導率 | 25.9W/m·K | 18.0 BTU·インチ/時·ft²·°F |
| 比熱容量 | 0.46 J/g-K | 0.11 BTU/lb-°F |
| 熱膨張係数 | 5.1 µm/m·K | 2.83 x 10⁻⁶ インチ/インチ·°F |
CPM M4工具鋼の機械的特性
CPM M4 工具鋼は、優れた硬度と引張強度を備え、高荷重下でも摩耗や変形に非常に強い耐性があります。以下の表は、CPM M4 工具鋼の機械的特性を示しています。
| プロパティ | メートル | インペリアル |
| 硬度（ロックウェルC） | 64-66 ヒラリー | 64-66 ヒラリー |
| 引張強度 | 2,400MPa | 348,000 psi |
| 降伏強度 | 2,050MPa | 297,500 psi |
| 破断伸度 | 6-7% | 6-7% |
| 破壊係数（横方向） | 3,000MPa | 435,000 psi |
| 衝撃靭性（シャルピー） | 10 ジェフ | 7.4 フィートポンド |
| せん断強度 | 1,650MPa | 239,000 psi |
CPM M4工具鋼の熱処理
SteelPro グループでは、CPM M4 工具鋼の性能を最適化するために、精密な熱処理を優先しています。当社の専門知識により、一貫した硬度、靭性、安定性が保証され、要求の厳しい用途の高水準を満たします。以下は、CPM M4 工具鋼の詳細な熱処理プロセスです。
アニーリング
鋼を 1 時間あたり 222°C (400°F) を超えない速度で 857 ～ 885°C (1575 ～ 1625°F) まで加熱します。厚さ 25.44 mm (1 インチ) ごとに 1 時間温度を保ちます。最低 2 時間の保持時間が必要です。
鋼を炉内でゆっくりと冷却し、1時間あたり28°C (50°F)を超えないようにして、538°C (1000°F)に達するまで冷却します。空気中または炉内で室温まで冷却を続けます。焼きなまし後、達成可能な最大硬度は通常約 229 HB （ロックウェルB95）。
硬化
予熱
加熱処理中の歪みを避けるために、鋼材を 222°C/時 (400°F/時) を超えない速度で 816 ～ 871°C (1500 ～ 1600°F) の均一な温度範囲まで予熱します。
オーステナイト化
CPM M4 工具鋼のオーステナイト化温度は用途に応じて異なり、特定の工具に最適な硬度と靭性を保証します。
切削工具用
- 炉暖房: ヒート・トゥ・ヒート 1177-1191°C （2150-2175°F）、浸漬 10〜20分 ツールの厚さによって異なります。
- 塩浴加熱： ヒート・トゥ・ヒート 1163-1191°C （2125-2175°F）、浸漬 10〜20分.
冷間加工工具用
- 炉暖房: ヒート・トゥ・ヒート 1023-1163°C （1875-2135°F）、浸漬 15〜30分 厚さによって異なります。
- 塩浴加熱： ヒート・トゥ・ヒート 1010～1149℃ （1850-2100°F）、浸漬 15〜30分.
焼き入れ
加圧ガス
毎分 222°C (毎分 400°F) から 538°C (1000°F) 未満の急冷速度で所望の硬度を達成し、歪みを最小限に抑え、均一な冷却と安定性を確保します。
油
800～850°C (1475～1560°F) に加熱し、油で急冷します。冷却速度が遅いため、割れのリスクが軽減され、必要な硬度を達成しながら靭性を維持できます。
塩
溶融塩で急冷 550～600℃ (1020～1110°F)。塩焼き入れにより冷却が均一になり、熱衝撃が最小限に抑えられ、割れを防ぎながら一定の硬度が維持されます。
焼き戻し
焼入れ後、CPM M4は通常、 58-65HRC (ロックウェルC)。
焼き入れはすぐに行う必要があります 538-593°C （1000-1100°F）の場合 2時間、その後空冷する。以下は焼き戻し 538℃ (1000°F) は推奨されません。
二重焼き入れ 靭性と硬度の両方を最適化するには、オーステナイト化が必要です。 ≥ 1149°C （2100°F） 三重焼き入れ 応力を軽減し、靭性を高めるために必要です。
CPM M4 スチール製品フォーム
SteelPro Group では、精密産業の需要に合わせてカスタマイズされた CPM M4 工具鋼を棒鋼、ビレット、平鋼で提供しています。当社の製品はさまざまなサイズで提供されており、さまざまな用途で最適なパフォーマンスを発揮します。
| フォーム | サイズ範囲 | サイズ範囲 |
| バー/ロッド | 直径: 6 mm～150 mm | 直径: 0.25インチ～6インチ |
| 長さ: 1000 mm～3000 mm | 長さ: 40インチ～120インチ | |
| ビレット | 正方形/長方形: 50 mm x 50 mm ～ 150 mm x 150 mm | 正方形/長方形: 2インチ x 2インチから6インチ x 6インチ |
| 長さ: 1000 mm～3000 mm | 長さ: 40インチ～120インチ | |
| フラットストック | 厚さ: 3 mm～75 mm | 厚さ: 0.125インチ～3インチ |
| 幅: 50 mm～300 mm | 幅: 2インチ～12インチ | |
| 長さ: 1000 mm～3000 mm | 長さ: 40インチ～120インチ |
CPM M4 スチールの用途
- ブローチ – 穴を形作ったり、拡大したりするために使用します。
- ギアホブ – ギアの歯を切るためのもの。
- スレッドロール – ファスナーにねじ山を形成するために使用します。
- フライスカッター – 高精度のフライス加工作業用。
- シェイパーカッター – シェイピングマシンで複雑な形状を切断します。
- シェービングカッター - 高精度の歯切りによるギア仕上げ用。
- ドリル – 硬い材料に穴を開けるためのもの。
- エンドミル – 高速加工や複雑なフライス加工作業に最適です。
- 成形ツール - パンチ、ダイ、スタンピングツールなど。
あらゆるニーズに応える高性能 CPM M4 工具鋼
SteelPro Groupでは、CPM M4工具鋼を棒鋼、ビレット、平鋼で提供しており、お客様のニーズに合わせたカスタムサイズもご用意しています。当社の精密加工と高度な熱処理により、最適な硬度、靭性、耐摩耗性が確保され、工具寿命が長くなります。当社は、次のような他の工具鋼製品も提供しています。 T1工具鋼板、棒鋼、丸鋼.
最も困難な課題に対する信頼できるソリューションをお求めなら、当社と提携してください。今すぐお問い合わせください。
